BiochemicalSystematlcsand Ecology, 1977, Vol. 5, pp. 297 to 300. PergamonPress.Printedin England.
Influence de la Temperature sur les Acides Amin(~s Libres de Palaemon serratus et P. squilla PIERRE RICHARD Ecole Pratique des Hautes Etudes, Laboratoire de Biochimie et Ecologie des Invert6br~s marins, Station marine d'Endoume, 1 3007 Marseille, France Key W o r d Index--Palaemon serratus; Palaemon squilla; Palaemonidae; abdominal muscle; free amino acids; temperature.
A b s t r a c t - - F r e e amino acids concentrations were determined in the abdominal muscle of Pa/aemon serratus and P. squi//a submitted to several temperatures. Only serine, alanine and proline show significant differences between the two species. Temperature variations mainly affect glycine, but do not act in a similar manner on all other amino acids. Differences in the influence of temperature upon the total free amino acids of P. serratus and P. squil/a can be related with their migratow behaviour.
Introduction
Les crevettes Palaemonidae telles que Pa/aemon serratus (Pennant, 1777) et P. squi//a (Linn~, 1758), habitent dans les eaux littorales, souvent pros des estuaires. Les changements de salinit6 qu'elles subissent sont accompagn~s de variations d'autres facteurs, comme la temperature et I'oxyg~ne dissous, qui peuvent influencer leurs possibilit6s osmor~gulatrices. De nombreux travaux ont ~t6 r~alis~s en vue d'expliquer les m6canismes physiologiques permettant ~ certains crustac~s [1-3], et aux Palaemonidae en particulier [4-7], de s'adapter des salinit~s diff~rentes. Cette capacit~ se manifeste par la r~gulation de la pression osmotique du milieu int~rieur (r~gulation anisosmotique extracellulaire [8]) d'une part, et des tissus (r~gulation isosmotique intracellulaire [9]) d'autre part. L'ajustement de la pression osmotique des cellules est dQ en grande partie aux variations de la teneur en acides amin6s libres [9-12]. La temperature influe sur les possibilit6s d'osmor6gulation des crustac6s [2, 13-17]: la tol6rance aux salinit6s extremes est modifi6e quand elle varie [18, 19]. Spaargaren [7] a (~tudi~ la pression osmotique de I'h~molymphe et des tissus de Pa/aemon serratus ~ 4 ° et 22 ° quand la salinit(~ change; il a montr~ que celle-ci a une influence variable selon la temperature sur la concentration des molecules osmotiques non (dectrolytes dans les tissus. Mais le seul travail ayant analys~ I'action de la temperature sur les acides amines libres a ~t~ r(~alis~ par Duch&teau et Florkin [20] sur des crabes Eriocheirsinensis adapt~s & I'eau douce.
Nous avons voulu 6tudier ici I'influence de la temperature sur la composition en acides amines libres de deux esp~ces, Palaemon serratus et P. squil/a, et voir si leurs possibilit~s osmor6gulatrices peuvent expliquer leur distribution g~ographique saisonni~re diff~rente. R6sultats et discussion
Les r6sultats des analyses des acides amines libres des muscles abdominaux chez les deux esp~ces pour les diff6rentes temperatures examin6es montrent qu'il n'y a pas de grandes variations dans leur composition en pourcentage molaire (Tableau 1 ). Le test F effectu~ en consid6rant le facteur esp~ce pour les m~mes temp6ratures indique que les pourcentages de trois acides amin6s seulement different significativement d'une esp~ce I'autre: la s~rine (CS: 99%), I'alanine (CS: 99%) et la proline (CS: 95%). La Fig. 1 donne la concentration (en pmoles/g) des acides amines libres totaux en fonction de la temperature dans le muscle abdominal de P. serratus et P. squilla. La diminution observ~e quand la temperature augmente est assez importante et diff~rente chez les deux esp~,ces: chez P. serratus il y a une d~croissance r~guli~re de 9 ° ~ 25 °, alors que chez P. squilla, la concentration totale d'acides amines libres s'abaisse rapidement de 9 ° ~ 15 ° puis reste ~ peu pros stable. Ces r6sultats recoupent ceux de Spaargaren [7] qui a montr~ que la concentration de I'ensemble des molecules non ~lectrolytes (comprenant les acides amines libres) dans les tissus de P. serratus diminue sensiblement quand la
(Received 12 February 1977; received for publication 12 April 1977) 297
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PIERRE RICHARD
TABLEAU 1. CONCENTRATIONS DES ACIDES AMINES LIBRES DANS LE MUSCLE ABDOMINAL DE P. SERRATUS ET P. SQUILLA EN FONCTION DE LA TEMPERATURE Teneurs" en acides amines libres chez: P. serrafus Acida amin~ Orn
Lys His Arg Tau
Asp Thr
Ser Ash + Gin Pro Glu GIy Ala Val
9° 0,9 0,5 0,2 12,9 13,8 0,1 0.5 1.8 4,9 9,2 0,4 39.6 13,2 0,6
15 ° 1,2 0,6 0,4 11.7 16,5 0,7 0,6 1,9 3,6 8,2 2,2 39.0 11,4 0,6 . 0,6 0,5 0,5 0,3 0,2
Cys Met lie
1,4 1,1 0,6 14,3 14.4 0,3 0,3 0,8 5,8 19,1 1,7 25,2 9,6 1,2 . 0,7 0,7 1,1 1,1 0,2
18 ° (0,4) (0.3) (0,1) (0,4) (1,4) (0,1) (0,1) (-) (1,1) (4.0) (0,1) (3,8) (0,3) (0,1)
25 ° 2,8 0,5 0,1 12,1 14,2 0,1 0,1 1,2 9,5 16,7 0.4 29,9 11.0 0.4
1,4 0.5 0,1 9,2 13,4 0,1 0,2 0,8 2.4 15,8 0,5 48,1 6,4 0,3
9° (0.1) (0.1) (0,1) (0,4) (0,2) ( - ) (0,1) (0.2) (0,6) (1,5) (0,1) (2,8) (1,0) (0,1) . (0,1) (0,1) (0,2) (-) ( - )
P. squil/a
1,9 0,3 0,2 11,2 15,9 Tr 0,3 0,5 1,9 24.9 0,5 37.5 3,8 0.3
15 ° (0,4) (0,1) (0,1) (0,8) (0,7) (0,1) (0.1) (0,2) (1,4) (0,1) (2,0) (0.1) (0,1)
1,8 0,7 0,6 13.8 18,1 0,1 0,6 1,7 5,7 16.8 0,9 31,6 4.8 1,0
25 ° (0,3) (0,2) (0,1) (0,4) (0.6) ( - ) (0.2) (0,8) (0.8) (2,2) (0,1) (4,0) (0,4) (0,2)
. . 0,3 (0,1) 0,1 0,2 0,1 (0,1) 0,5 (0,1) 0,3 (0,1) 0.2 0,2 0,1 (0,1) 0,4 (0,1) Leu 0,6 (0,1) 0,2 0,3 0,2 ( - ) 0,4 (0,1) Tyr 0,1 (0,1) 0,2 0,1 0,1 ( - ) 0,4 (0,1) Phe 0.1 (0.1) 0,1 0,1 0,1 (0,1) 0,2 (0,1) °Les r~sultats sont dorm,s pour chaque acide amin~ en nombre de moles pour 100 moles d'acides amines libres totaux. Les chiffres entre parentheses indiquent la d~viation standard.
400-
o
~
300-
:L x"
.J
< 200-
Temp..
°C
FIG. 1. TENEURS EN ACIDES AMINES LIBRES TOTAUX DES MUSCLES ABDOMINAUX DE Po SEftRATUS ( - - A - - ) (--0----) EN FONCTION DE LA TEMPERATURE.
temperature augmente. Mais ceci n'est valable que pour des salinit(~s 01ev(}es; I'action de la temp6rature est exactement inverse pour de faibles salinit6s. Au niveau de la concentration de chaque acide amin6, les variations de temp6rature ne se r6percutent pas de la m#}me fa?on, comme nous I'a montr6 une analyse de variance effectu~e pour P. squilla. Les teneurs en
ET P. SQUILLA
ornithine, lysine, arginine, taurine, acide aspartique, thr~onine, s~rine, isoleucine, leucine et ph~nylalanine ne montrent aucun changement, alors que la temp6rature a un effet significatif (CS: 95%) sur I'histidine, la valine et la m6thionine, et une action hautement significative (CS: 99%) sur I'asparagine + glutamine, I'acide glutamique, la proline, la glycine, I'alanine et la tyrosine.
INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LES ACtDES AMINES LIBRES DE PALAEMON SERRATUS ET P. SQUILLA
II semble donc que certains systbmes enzymatiques du mdtabolisme amino-acide, qui synth6tisent des acides amin(~s ou qui les catabolisent, soient sensibles aux variations de temperature et d'autres non. La glycine est I'acide amin~ le plus affect~ par la temperature: sa teneur passe de 170 I~moles/g ~ 9 ° & 70 t~moles/g ~ 25 °, avec une d~croissance r~gulibre. Pour les autres il y a d'abord une diminution de 9 ° ~ 15 ° , puis une augmentation jusqu'~ 25 °, sauf pour la proline qui a un comportement inverse. Duch&teau et Florl
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mence & augmenter dbs que la temp6rature diminue, provoquant son d~part vers le large o0 elle retrouve son ~quilibre osmotique, tandis que P a l a e m o n squilla ne quitte les eaux littorales que beaucoup plus tard, I'effet de la temp6rature sur les acides amines libres n'6tant pas tr~s sensible rant qu'elle n'est pas inf~rieure & 15 °
M a t 6 r i e l et M 6 t h o d e s Les animaux ont ~t~ r~coltOs pros de Rabat (Maroc) et exp~di~s par avion au laboratoire o~, apr~s une semaine de repos, ils ont ~td acclimatds aux diff6rentes tempdratures pendant quatre semaines, avec une photophase L-D: 12-12. Les crevettes dtudides ~taient des femelles graindes dont le cycle d'intermue est bloqu~ au stade D 2. Elles ont ~t(~ sacrifices au m~me moment et congel~es. Pour I'extraction des acides aminds libres, les muscles abdominaux sont prdlev~s, pes~set broyds dans du tampon phosphate 0,01 M, pH 7,0. Les acides amines libres sont extraits par I'acide sulfosalicylique 3% selon une technique ddrivde de Scharff et Wool [22]. IIs sont sdpards et dosds par chromatographie d'~change d'ions sur un analyseur d'acides amines. Remerciements---Je tiens ~ remercier ici Mme M. Grosjean pour son aide dans I'analyse des acides amines, Mr. A. Van Wormhoudt qui nous a fourni les animaux et Mr. le Prof. H.J. Ceccaldi pour ses conseils et ses critiques Iors de la rddaction de ce manuscrit. Ce travail a ~t(~ r~alis~ dans le cadre du contrat CNEXO 76/1482. Bibliographie 1. Riegel, J. A. (1959) Biol. Bull. 116, 272. 2. Haefner, P. A. Jr. (1969) BioL Bull. 137, 438. 3. Spaargaren, D. H. (1971 ) Neth. J. Sea Res. 5, 275. 4. Panikkar, N. K. (1940) Nature 145, 108. 5. Panikkar, N. K. (1941 ) J. mar. biol.Ass. U.K. 25, 317. 6. Born, J. W. (1968) Biol. Bull. 134, 235. 7. Spaargaren, D. H. (1972) Neth. J. Sea Res. 5, 416. 8. Florkin, M. (1962) Ann. Soc. R. zool. Belg. 92, 183. 9. Jeuniaux. Ch., Bricteux-Grdgoire, S. et Florkin, M. (1961 ) Cah. Biol. mar. 2, 373. 10. Bricteux-Grdgoire, S., Duch~teau-Bosson, Gh., Jeuniaux, Ch. et Florkin, M. (1962) Arch. int. Physiol. Bioch. 70, 273. 11. Bricteux-Gr6goire, S., Jeuniaux, Ch. et Florkin, M. (1961 ) Arch. int. PhysioL Bioch. 69, 744. 12. Duch~teau, Gh., Florkin, M. et Jeuniaux, Ch. (1959) Arch. int. Physiol. Bioch. 67, 489. 13. Caudri, L. W. D. (1937) Arch. nder. Zool. 3, 179. 14. Broekema, M. M. M. (1941 ) Arch, nder. Zool. 6, 1. 15. Fl(~gel, H. (1960) Kiel. Meeresforsch. 16, 186. 16. Flegel, H. (1963) Kiel. Meeresforsch. 20, 198. 17. Todd, M. E. (1963) J. exp. BioL 40, 381. 18. Bookhout, C. G. and Costlow, J. D. Jr. (1974) Bull. mar. ScL 24, 20.
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